Ученый выявил звезды-кандидаты для роя Дайсона вокруг красных и белых карликов

С момента появления идеи Фримена Дайсона в 1960 году концепция «сферы Дайсона» стала одним из ключевых ориентиров для поиска техногенных сигнатур. Предположительно, развитая цивилизация могла бы создать вокруг своей звезды гигантскую конструкцию либо сплошную оболочку, либо «рой» отдельных модулей, собирающих всю излучаемую звездой энергию.

В теории известно, что такая структура возможна. Но как она выглядела бы, если бы астрономы смогли наблюдать её напрямую? Амирнезам Амири из Университета Арканзаса изучил этот вопрос в статье, доступной в виде препринта на arXiv и готовящейся к публикации в журнале Universe. Он также выделяет типы звезд, вокруг которых создание подобных мегаструктур наиболее реалистично.

Наиболее вероятными кандидатами оказались красные карлики. Эти звезды распространены в Млечном пути, расходуют топливо крайне медленно и могут существовать триллионы лет, значительно дольше нынешней возрастной шкалы Вселенной. При этом их размеры относительно малы. Рой Дайсона мог бы располагаться на расстоянии 0,05–0,3 астрономических единиц, а затраты материалов оставались бы умеренными.

Другой перспективный вариант — белые карлики. Эти компактные остатки звезд, похожих на Солнце, сжались до ~1% исходного радиуса. В этом случае рой Дайсона можно разместить всего в нескольких миллионах километров от поверхности, что упрощает инженерные задачи. Белые карлики стабильно излучают энергию миллиарды лет, создавая долговременный источник энергии. Чтобы астрономы могли выявить такие объекты, используют диаграмму Герцшпрунга–Рассела (HR), классифицирующую звезды по светимости и температуре. Сфера Дайсона полностью поглощает свет звезды, изменяя её положение на диаграмме. Энергия не исчезает, а перераспределяется в виде тепла или инфракрасного излучения. Светимость остаётся прежней, но спектр смещается в инфракрасную область, а на HR-диаграмме объект смещается вправо, к зонам с низкими температурами.

Для красного карлика с поверхностной температурой около 3000 К сфера Дайсона будет излучать примерно при 50 К, на два порядка ниже, в области, где естественных звезд нет. Такой контраст делает подобные объекты привлекательными для поиска.

Дополнительным маркером может служить отсутствие пыли. Обычные звезды часто демонстрируют силикатные спектральные линии, связанные с дисками, тогда как панели роя Дайсона не покрыты пылью и выглядят «чистыми» для спектрографа.

С точки зрения конструкции «роя» между элементами могут быть зазоры или разная плотность панелей. Это физически необходимо. Создание сплошной сферы Дайсона на небольших радиусах невозможно. В случае таких зазоров вращение конструкции создаёт необычные кривые блеска, отличимые от естественных изменений светимости.

Основным инструментом для наблюдений является инфракрасный космический телескоп Джеймса Уэбба, но старые аппараты вроде WISE тоже активно используются. В мае 2024 года проект «Гефест» выявил семь потенциальных кандидатов в сферу Дайсона среди 5 миллионов звезд, все красные карлики. Один объект исключили из-за сверхмассивной черной дыры на фоне, но оставшиеся пять требуют дальнейшего изучения. Новая работа Амири предлагает дополнительный подход к поиску этих редких техногенных структур.

Читайте также: